JPH06116015A - マグネシアドロマイト煉瓦及び精錬炉 - Google Patents
マグネシアドロマイト煉瓦及び精錬炉Info
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- JPH06116015A JPH06116015A JP4293876A JP29387692A JPH06116015A JP H06116015 A JPH06116015 A JP H06116015A JP 4293876 A JP4293876 A JP 4293876A JP 29387692 A JP29387692 A JP 29387692A JP H06116015 A JPH06116015 A JP H06116015A
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スラグに対する耐食性とスラグに対する耐浸透
性に優れたピーリング現象の起きないマグネシアドロマ
イト煉瓦を提供する。 【構成】煉瓦中のＣａＯの含有量を３〜１５重量％と少
なくし、粒径が０．１５ｍｍ以下の細かいＺｒＯ2 粒子
を１〜１０重量％添加する。
性に優れたピーリング現象の起きないマグネシアドロマ
イト煉瓦を提供する。 【構成】煉瓦中のＣａＯの含有量を３〜１５重量％と少
なくし、粒径が０．１５ｍｍ以下の細かいＺｒＯ2 粒子
を１〜１０重量％添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマグネシアドロマイト煉
瓦とこれが内張りされた製鋼用の精錬炉に関する。
瓦とこれが内張りされた製鋼用の精錬炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄ニッケル系ステンレス鋼などのクロム
成分を含まない鋼を精錬する場合には精錬炉の内張り耐
火物にもクロム成分を含まない煉瓦を使用することが要
求されるので、従来マグネシア（ＭｇＯ）が５０〜８０
重量％、カルシア（ＣａＯ）が２０〜４５重量％からな
るマグネシアドロマイト煉瓦が使用されている。例えば
特公平３−６６３７４には、１５〜７５重量％のＭｇＯ
および１５〜８５重量％のＣａＯを含むマグネシアドロ
マイト煉瓦を精錬炉などに使用することが提案されてい
る。
成分を含まない鋼を精錬する場合には精錬炉の内張り耐
火物にもクロム成分を含まない煉瓦を使用することが要
求されるので、従来マグネシア（ＭｇＯ）が５０〜８０
重量％、カルシア（ＣａＯ）が２０〜４５重量％からな
るマグネシアドロマイト煉瓦が使用されている。例えば
特公平３−６６３７４には、１５〜７５重量％のＭｇＯ
および１５〜８５重量％のＣａＯを含むマグネシアドロ
マイト煉瓦を精錬炉などに使用することが提案されてい
る。
【０００３】ドロマイトはＣａＣＯ3 ・ＭｇＣＯ3 の組
成を有する天然鉱物であり、これを焼成してドロマイト
クリンカーとしたもの、あるいはＣａＯとＭｇＯが概ね
等モル比となるように配合して焼成された合成ドロマイ
トクリンカーをマグネシアクリンカーと組み合わせて煉
瓦としたものがマグネシアドロマイト煉瓦である。
成を有する天然鉱物であり、これを焼成してドロマイト
クリンカーとしたもの、あるいはＣａＯとＭｇＯが概ね
等モル比となるように配合して焼成された合成ドロマイ
トクリンカーをマグネシアクリンカーと組み合わせて煉
瓦としたものがマグネシアドロマイト煉瓦である。
【０００４】溶融金属および溶融スラグと接触する精錬
炉において、内張りされた煉瓦の耐用を確保するのに煉
瓦に要求される特性は、スラグと溶鋼、特にスラグに対
する耐食性と、耐スラグ浸透性および耐スポール性であ
る。
炉において、内張りされた煉瓦の耐用を確保するのに煉
瓦に要求される特性は、スラグと溶鋼、特にスラグに対
する耐食性と、耐スラグ浸透性および耐スポール性であ
る。
【０００５】マグネシアドロマイト煉瓦では、これらの
特性は煉瓦の構成成分、特にＣａＯ成分の含有量によっ
て大きく影響され、ＣａＯ成分を減らすと煉瓦の耐食性
が向上する。しかしＣａＯ成分が少ないと煉瓦中へスラ
グが浸透しやすく、スラグの浸透した表面層が剥離する
ピーリング現象によって煉瓦の消耗が促進され、さらに
耐スポール性が劣化して煉瓦に亀裂が入りやすくなる傾
向のあることが知られていて、マグネシアドロマイト煉
瓦には通常２０重量％以上のＣａＯ成分が含まれてい
る。
特性は煉瓦の構成成分、特にＣａＯ成分の含有量によっ
て大きく影響され、ＣａＯ成分を減らすと煉瓦の耐食性
が向上する。しかしＣａＯ成分が少ないと煉瓦中へスラ
グが浸透しやすく、スラグの浸透した表面層が剥離する
ピーリング現象によって煉瓦の消耗が促進され、さらに
耐スポール性が劣化して煉瓦に亀裂が入りやすくなる傾
向のあることが知られていて、マグネシアドロマイト煉
瓦には通常２０重量％以上のＣａＯ成分が含まれてい
る。
【０００６】マグネシアドロマイト煉瓦中の遊離ＣａＯ
が空気中の水分を吸収して消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）に
変化（消化という）するので体積が増加し、煉瓦が崩壊
する傾向を示すので、この現象を防いで煉瓦の保存性を
向上せしめる対策として種々の工夫がなされており、特
公昭５７−２７８６９にはジルコン（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ
2 ）粉末を原料に添加して遊離ＣａＯ粒子の表面をＳｉ
Ｏ2 質の成分で被覆して安定化する方法が提案されてい
る。
が空気中の水分を吸収して消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）に
変化（消化という）するので体積が増加し、煉瓦が崩壊
する傾向を示すので、この現象を防いで煉瓦の保存性を
向上せしめる対策として種々の工夫がなされており、特
公昭５７−２７８６９にはジルコン（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ
2 ）粉末を原料に添加して遊離ＣａＯ粒子の表面をＳｉ
Ｏ2 質の成分で被覆して安定化する方法が提案されてい
る。
【０００７】ＳｉＯ2 成分を多く含む煉瓦は焼結性もよ
いが、ＳｉＯ2 成分はスラグと反応してＣａＯ・ＭｇＯ
・ＳｉＯ2 、３ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ2 などの低融
点化合物を生成するので耐食性の点で好ましくない。さ
らに、ＳｉＯ2 成分が煉瓦の結合部に存在するとスラグ
と濡れやすいことによりスラグが煉瓦中に浸透してピー
リング現象の原因となる。しかしながら、マグネシアド
ロマイト煉瓦中のＳｉＯ2 成分を少なくすると、ＭｇＯ
粒子とドロマイト粒子間及びＭｇＯ粒子とＭｇＯ粒子間
の焼結性が劣化して充分な強度を有する煉瓦とならない
他、気孔率が大きくなって耐食性が小さいという問題が
ある。
いが、ＳｉＯ2 成分はスラグと反応してＣａＯ・ＭｇＯ
・ＳｉＯ2 、３ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ2 などの低融
点化合物を生成するので耐食性の点で好ましくない。さ
らに、ＳｉＯ2 成分が煉瓦の結合部に存在するとスラグ
と濡れやすいことによりスラグが煉瓦中に浸透してピー
リング現象の原因となる。しかしながら、マグネシアド
ロマイト煉瓦中のＳｉＯ2 成分を少なくすると、ＭｇＯ
粒子とドロマイト粒子間及びＭｇＯ粒子とＭｇＯ粒子間
の焼結性が劣化して充分な強度を有する煉瓦とならない
他、気孔率が大きくなって耐食性が小さいという問題が
ある。
【０００８】マグネシアドロマイト煉瓦の耐スポール性
を改善する従来の試みとして、マグネシアドロマイト煉
瓦（耐火物技術協会発行、１９８７年２月号、２７〜２
８頁）に２０〜６０メッシュ（０．８３〜０．２５ｍ
ｍ）のジルコニア（ＺｒＯ2 ）粗粒子を添加する遠藤勇
らの報告がある。
を改善する従来の試みとして、マグネシアドロマイト煉
瓦（耐火物技術協会発行、１９８７年２月号、２７〜２
８頁）に２０〜６０メッシュ（０．８３〜０．２５ｍ
ｍ）のジルコニア（ＺｒＯ2 ）粗粒子を添加する遠藤勇
らの報告がある。
【０００９】すなわち、ＭｇＯを３７〜７７重量％、Ｃ
ａＯを２３〜６０重量％の間で変化させた組成のマグネ
シアドロマイト煉瓦に２０〜６０メッシユ（０．８〜
０．２ｍｍ）のＺｒＯ2 粗粒子を配合すると、ドロマイ
トクリンカー中のＣａＯがＺｒＯ2 粗粒子側へ拡散して
反応（ＣａＯ＋ＺｒＯ2 →ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）し、この
反応に伴うＺｒＯ2 粒子の体積増加によって煉瓦中に多
数のマイクロクラックが生じ、煉瓦が高気孔率、低弾性
率となって曲げ強度は小さくなるが耐スポール性が向上
するとしている。
ａＯを２３〜６０重量％の間で変化させた組成のマグネ
シアドロマイト煉瓦に２０〜６０メッシユ（０．８〜
０．２ｍｍ）のＺｒＯ2 粗粒子を配合すると、ドロマイ
トクリンカー中のＣａＯがＺｒＯ2 粗粒子側へ拡散して
反応（ＣａＯ＋ＺｒＯ2 →ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）し、この
反応に伴うＺｒＯ2 粒子の体積増加によって煉瓦中に多
数のマイクロクラックが生じ、煉瓦が高気孔率、低弾性
率となって曲げ強度は小さくなるが耐スポール性が向上
するとしている。
【００１０】しかしながらこの構成のマグネシアドロマ
イト煉瓦はマイクロクラックが存在している分だけ気孔
率が大きくて強度が小さく、ＣａＯの含有量もかなり多
いことから耐食性は充分とはいえない。
イト煉瓦はマイクロクラックが存在している分だけ気孔
率が大きくて強度が小さく、ＣａＯの含有量もかなり多
いことから耐食性は充分とはいえない。
【００１１】また、ＣａＯを１０重量％程度まで含むマ
グネシア質煉瓦において、熱間強度と耐スポール性をジ
ルコン（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 ）を配合することによって
向上せしめたマグネシア質煉瓦が特公昭５１−２２００
３に提案されている。
グネシア質煉瓦において、熱間強度と耐スポール性をジ
ルコン（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 ）を配合することによって
向上せしめたマグネシア質煉瓦が特公昭５１−２２００
３に提案されている。
【００１２】しかし、ＳｉＯ2 成分を加えることは焼結
性と耐消化性の改善に有効ではあっても、高温強度が低
下する他、スラグに対する煉瓦の耐食性を劣化せしめる
ことになるので、耐食性を重視するマグネシアドロマイ
ト煉瓦では好ましいことではない。
性と耐消化性の改善に有効ではあっても、高温強度が低
下する他、スラグに対する煉瓦の耐食性を劣化せしめる
ことになるので、耐食性を重視するマグネシアドロマイ
ト煉瓦では好ましいことではない。
【００１３】また特開平２−２０５６１７には、ＭｇＯ
を７〜９０重量％含むマグネシアドロマイト煉瓦に選択
成分としてＺｒＯ2 やＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 などを０．１
〜３０重量％添加した塩基性煉瓦を容器内に内張りして
溶鋼を精錬する方法が提案されている。しかし、実施例
には７５重量％以上のＭｇＯを含む耐火物についての記
載は全くなく、選択成分をどのような粒度の原料として
添加するかについても説明がない。
を７〜９０重量％含むマグネシアドロマイト煉瓦に選択
成分としてＺｒＯ2 やＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 などを０．１
〜３０重量％添加した塩基性煉瓦を容器内に内張りして
溶鋼を精錬する方法が提案されている。しかし、実施例
には７５重量％以上のＭｇＯを含む耐火物についての記
載は全くなく、選択成分をどのような粒度の原料として
添加するかについても説明がない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のマグ
ネシアドロマイト煉瓦に劣らない高温曲げ強度と耐スポ
ール性を有するとともに、スラグに対する優れた耐食性
と耐浸透性を有するマグネシアドロマイト煉瓦と、これ
が内張りされた精錬炉を提供しようとする。
ネシアドロマイト煉瓦に劣らない高温曲げ強度と耐スポ
ール性を有するとともに、スラグに対する優れた耐食性
と耐浸透性を有するマグネシアドロマイト煉瓦と、これ
が内張りされた精錬炉を提供しようとする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、本発明のマグネシアドロ
マイト煉瓦は、７５〜９６重量％のＭｇＯと３〜１５重
量％のＣａＯと１〜１０重量％のＺｒＯ2 とから主とし
て構成され、ＺｒＯ2 が粒径０．１５ｍｍ以下の粒子と
して含まれ、ＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下であ
ることを特徴とする。
決すべくなされたものであり、本発明のマグネシアドロ
マイト煉瓦は、７５〜９６重量％のＭｇＯと３〜１５重
量％のＣａＯと１〜１０重量％のＺｒＯ2 とから主とし
て構成され、ＺｒＯ2 が粒径０．１５ｍｍ以下の粒子と
して含まれ、ＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下であ
ることを特徴とする。
【００１６】本発明のマグネシアドロマイト煉瓦では、
ＣａＯの含有量を３〜１５重量％と従来のマグネシアド
ロマイト煉瓦の場合と比べて相当少なくしており、Ｍｇ
Ｏ成分が多く含まれていることによりスラグに対する耐
食性が優れている。従来のマグネシアドロマイト煉瓦で
はＭｇＯ成分を多くしてＣａＯの含有量を少なくする
と、焼結しにくくなって高温強度が小さくなり、スラグ
が煉瓦中へ浸透しやすくなってピーリング現象が起きる
とともに、耐スポール性が低下することになるが、本発
明のマグネシアドロマイト煉瓦ではこれらの問題が解消
されている。
ＣａＯの含有量を３〜１５重量％と従来のマグネシアド
ロマイト煉瓦の場合と比べて相当少なくしており、Ｍｇ
Ｏ成分が多く含まれていることによりスラグに対する耐
食性が優れている。従来のマグネシアドロマイト煉瓦で
はＭｇＯ成分を多くしてＣａＯの含有量を少なくする
と、焼結しにくくなって高温強度が小さくなり、スラグ
が煉瓦中へ浸透しやすくなってピーリング現象が起きる
とともに、耐スポール性が低下することになるが、本発
明のマグネシアドロマイト煉瓦ではこれらの問題が解消
されている。
【００１７】すなわち、耐食性と高温強度を左右してい
る弱い部分である煉瓦の結合部中に０．１５ｍｍ以下の
細かいＺｒＯ2 粒子が存在していることによって煉瓦の
焼結性が改善されており、煉瓦の気孔率が小さくなって
いる。気孔率が小さいことによって煉瓦中へのスラグの
浸透が妨げられるとともに、煉瓦の高温強度が大きくな
っている。本発明においてＺｒＯ2 粒子としては、Ｃａ
Ｏ安定化ＺｒＯ2 、ＣａＯ部分安定化ＺｒＯ2 、ＭｇＯ
部分安定化ＺｒＯ2 、ＣａＺｒＯ3 などを使用すること
ができる。
る弱い部分である煉瓦の結合部中に０．１５ｍｍ以下の
細かいＺｒＯ2 粒子が存在していることによって煉瓦の
焼結性が改善されており、煉瓦の気孔率が小さくなって
いる。気孔率が小さいことによって煉瓦中へのスラグの
浸透が妨げられるとともに、煉瓦の高温強度が大きくな
っている。本発明においてＺｒＯ2 粒子としては、Ｃａ
Ｏ安定化ＺｒＯ2 、ＣａＯ部分安定化ＺｒＯ2 、ＭｇＯ
部分安定化ＺｒＯ2 、ＣａＺｒＯ3 などを使用すること
ができる。
【００１８】この細かいＺｒＯ2 粒子の配合効果はＺｒ
Ｏ2 含有量が１重量％以上あれば得られ、ＺｒＯ2 含有
量が１０重量％より多いと煉瓦のスラグに対する耐食性
が相対的に低下することになるので１０重量％以下に制
限されている。ＺｒＯ2 成分の含有量はある量以上多く
加えても添加量に比例した効果が得られないので、また
原料コストが高くなることもあり、好ましくは２〜８重
量％である。
Ｏ2 含有量が１重量％以上あれば得られ、ＺｒＯ2 含有
量が１０重量％より多いと煉瓦のスラグに対する耐食性
が相対的に低下することになるので１０重量％以下に制
限されている。ＺｒＯ2 成分の含有量はある量以上多く
加えても添加量に比例した効果が得られないので、また
原料コストが高くなることもあり、好ましくは２〜８重
量％である。
【００１９】煉瓦に添加するＺｒＯ2 粒子の粒径を０．
１５ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以下とする
ことにより、ＺｒＯ2 粒子が煉瓦の結合部に存在してい
てもＺｒＯ2 の体積増加によるマイクロクラックの発生
がほとんどなく、煉瓦の焼結性が改善されて煉瓦の気孔
率が小さくなるとともに高温強度が大きくなり、溶鋼や
スラグのエロージョンに対して強い煉瓦が得られるとい
う効果がある。また、ＣａＯの含有量は３重量％より少
ないと煉瓦の耐スポール性が低下し、ＣａＯが１５重量
％より多いと従来のマグネシアドロマイト煉瓦と比べて
耐食性の差は小さくなる。
１５ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以下とする
ことにより、ＺｒＯ2 粒子が煉瓦の結合部に存在してい
てもＺｒＯ2 の体積増加によるマイクロクラックの発生
がほとんどなく、煉瓦の焼結性が改善されて煉瓦の気孔
率が小さくなるとともに高温強度が大きくなり、溶鋼や
スラグのエロージョンに対して強い煉瓦が得られるとい
う効果がある。また、ＣａＯの含有量は３重量％より少
ないと煉瓦の耐スポール性が低下し、ＣａＯが１５重量
％より多いと従来のマグネシアドロマイト煉瓦と比べて
耐食性の差は小さくなる。
【００２０】また、本発明のマグネシアドロマイト煉瓦
では、ＳｉＯ2 成分の結合部における含有量が骨材部分
より少なく、大部分のＳｉＯ2 成分が骨材中に含まれて
いて煉瓦中のＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下、よ
り好ましくは０．５重量％以下と少ないのでスラグが煉
瓦中に浸透しにくく、高温強度が大きく、耐食性も良好
である。
では、ＳｉＯ2 成分の結合部における含有量が骨材部分
より少なく、大部分のＳｉＯ2 成分が骨材中に含まれて
いて煉瓦中のＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下、よ
り好ましくは０．５重量％以下と少ないのでスラグが煉
瓦中に浸透しにくく、高温強度が大きく、耐食性も良好
である。
【００２１】本発明のマグネシアドロマイト煉瓦の好ま
しい態様では、５〜１０重量％のＣａＯと、２〜８重量
％の細かいＺｒＯ2 粒子を含む煉瓦とされ、これにより
総合的な特性、すなわち耐食性と耐スポール性および耐
スラグ浸透性に優れた耐用のよいマグネシアドロマイト
煉瓦が得られる。
しい態様では、５〜１０重量％のＣａＯと、２〜８重量
％の細かいＺｒＯ2 粒子を含む煉瓦とされ、これにより
総合的な特性、すなわち耐食性と耐スポール性および耐
スラグ浸透性に優れた耐用のよいマグネシアドロマイト
煉瓦が得られる。
【００２２】本発明のマグネシアドロマイト煉瓦は、特
に塩基性のスラグに対して耐食性の優れた煉瓦であっ
て、脱ガス炉その他の精錬炉の内張り用として好適であ
り、相対的に侵食の激しい精錬炉のスラグライン付近に
本発明によるマグネシアドロマイト煉瓦を内張りするこ
とによって耐用の優れた精錬炉を得ることができる。
に塩基性のスラグに対して耐食性の優れた煉瓦であっ
て、脱ガス炉その他の精錬炉の内張り用として好適であ
り、相対的に侵食の激しい精錬炉のスラグライン付近に
本発明によるマグネシアドロマイト煉瓦を内張りするこ
とによって耐用の優れた精錬炉を得ることができる。
【００２３】本発明のマグネシアドロマイト煉瓦は、ク
ロム成分を含まないステンレス鋼を精錬する精錬炉の内
張り煉瓦として好適である。すなわち、酸化クロムを含
む煉瓦は一般的に耐用に優れていて、多くの精錬炉に好
んで使用されているが、酸化クロムが還元されるとクロ
ム成分が鋼中に取り込まれて鋼の成分が変化することに
なるからである。
ロム成分を含まないステンレス鋼を精錬する精錬炉の内
張り煉瓦として好適である。すなわち、酸化クロムを含
む煉瓦は一般的に耐用に優れていて、多くの精錬炉に好
んで使用されているが、酸化クロムが還元されるとクロ
ム成分が鋼中に取り込まれて鋼の成分が変化することに
なるからである。
【００２４】クロム成分を含まないステンレス鋼として
たとえば高ニッケル合金鋼があり、本発明のマグネシア
ドロマイト煉瓦が内張りされた精錬炉は高ニッケル合金
鋼用の精錬炉として特に好ましいものである。
たとえば高ニッケル合金鋼があり、本発明のマグネシア
ドロマイト煉瓦が内張りされた精錬炉は高ニッケル合金
鋼用の精錬炉として特に好ましいものである。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例に沿って具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例によってなんら限定され
るものではない。
するが、本発明は以下の実施例によってなんら限定され
るものではない。
【００２６】粒径が５ｍｍ以下の合成マグネシアクリン
カー、粒径が０．１〜５ｍｍの合成ドロマイトクリンカ
ー、粒径が０．１ｍｍ以下で平均粒径が０．０５ｍｍの
ＣａＯ部分安定化電融ＺｒＯ2 および粒径が０．２〜
０．８ｍｍで平均粒径が０．５ｍｍのＣａＯ部分安定化
電融ＺｒＯ2 を原料とし、表１に示す調合のマグネシア
ドロマイト煉瓦およびマグネシア煉瓦を試作した。
カー、粒径が０．１〜５ｍｍの合成ドロマイトクリンカ
ー、粒径が０．１ｍｍ以下で平均粒径が０．０５ｍｍの
ＣａＯ部分安定化電融ＺｒＯ2 および粒径が０．２〜
０．８ｍｍで平均粒径が０．５ｍｍのＣａＯ部分安定化
電融ＺｒＯ2 を原料とし、表１に示す調合のマグネシア
ドロマイト煉瓦およびマグネシア煉瓦を試作した。
【００２７】試作した煉瓦の化学組成および試作した煉
瓦について調べた物性とスラグ浸食試験の結果を表１に
併せて示した。すなわち、表１に示された化学組成とな
るように調合した原料粉体に結合材としてアクリル樹脂
を加え、１０００ｋｇ／ｃｍ2 でプレス成形して約１７
９０℃で約４時間焼成し、２３０ｍｍ×２００ｍｍ×８
０ｍｍの煉瓦を得た。
瓦について調べた物性とスラグ浸食試験の結果を表１に
併せて示した。すなわち、表１に示された化学組成とな
るように調合した原料粉体に結合材としてアクリル樹脂
を加え、１０００ｋｇ／ｃｍ2 でプレス成形して約１７
９０℃で約４時間焼成し、２３０ｍｍ×２００ｍｍ×８
０ｍｍの煉瓦を得た。
【００２８】見掛け気孔率と嵩比重は試作した寸法の煉
瓦について水浸法により測定し、圧縮強度は試作煉瓦を
５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍに切断加工した試験片３
個について常温で測定した平均値であり、曲げ強度は４
０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍに切断加工した試験片３
個について１５００℃の空気中における３点曲げ強度を
測定した平均値である。
瓦について水浸法により測定し、圧縮強度は試作煉瓦を
５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍに切断加工した試験片３
個について常温で測定した平均値であり、曲げ強度は４
０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍに切断加工した試験片３
個について１５００℃の空気中における３点曲げ強度を
測定した平均値である。
【００２９】耐スポール性試験はＤＩＮ法に準拠して行
われた。すなわち１１４ｍｍ×６５ｍｍ×２３０ｍｍの
並型煉瓦を試験片とし、１４００℃に保持した電気炉中
に煉瓦の６５ｍｍ×１１４ｍｍの面から炉内に約１／３
（約７７ｍｍ）分を挿入して１５分間加熱し、次いで電
気炉から抜き出して１５分間強制空冷する加熱冷却サイ
クルを繰り返し、亀裂が生じて煉瓦の欠落が５％以上に
達したサイクル回数を以て耐スポール性指数とした。
われた。すなわち１１４ｍｍ×６５ｍｍ×２３０ｍｍの
並型煉瓦を試験片とし、１４００℃に保持した電気炉中
に煉瓦の６５ｍｍ×１１４ｍｍの面から炉内に約１／３
（約７７ｍｍ）分を挿入して１５分間加熱し、次いで電
気炉から抜き出して１５分間強制空冷する加熱冷却サイ
クルを繰り返し、亀裂が生じて煉瓦の欠落が５％以上に
達したサイクル回数を以て耐スポール性指数とした。
【００３０】また、浸食試験を回転ドラム法により行っ
た。すなわち、各試作煉瓦を切断加工して断面が台形の
試験用煉瓦（１６０ｍｍ×５０ｍｍ×３０〜７３ｍｍ）
とし、これらを８角柱状に組み合わせ、内側に８角形の
穴（内径約７５ｍｍ）を有する試験体とし、片端中央に
約２０ｍｍの開口を、他端の中央に約４０ｍｍの開口を
設けた回転炉に組み込み、炉体の軸を水平から１０°傾
斜させた状態で、２ｒｐｍで回転させながら点火した酸
素アセチレンバーナを炉の低い側の２０ｍｍの開口に差
し込んで１７５０℃に昇温した。
た。すなわち、各試作煉瓦を切断加工して断面が台形の
試験用煉瓦（１６０ｍｍ×５０ｍｍ×３０〜７３ｍｍ）
とし、これらを８角柱状に組み合わせ、内側に８角形の
穴（内径約７５ｍｍ）を有する試験体とし、片端中央に
約２０ｍｍの開口を、他端の中央に約４０ｍｍの開口を
設けた回転炉に組み込み、炉体の軸を水平から１０°傾
斜させた状態で、２ｒｐｍで回転させながら点火した酸
素アセチレンバーナを炉の低い側の２０ｍｍの開口に差
し込んで１７５０℃に昇温した。
【００３１】次いでＣａＯが５０重量％、ＣａＦ2 が７
重量％、ＳｉＯ2 が１３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が３０重量
％からなる合成スラグを７００ｇ回転炉内に投入し、炉
を回転させながら１７５０℃に１時間保持した。
重量％、ＳｉＯ2 が１３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が３０重量
％からなる合成スラグを７００ｇ回転炉内に投入し、炉
を回転させながら１７５０℃に１時間保持した。
【００３２】その後バーナを抜き取って回転炉を転倒
し、内部の溶融スラグを排出してから元の位置に戻し、
４０ｍｍの開口から空気を吹き込んで約１０分間強制空
冷した。次いでバーナを差し込んで再点火し、炉を回転
させながら１７５０℃に昇温し、新たに同量のスラグを
投入して１時間保持後にバーナを抜き取り、炉を転倒し
てスラグを排出して強制空冷する操作を合計４回繰り返
した。つまり溶融スラグによる各試験煉瓦の浸食時間は
合計４時間である。
し、内部の溶融スラグを排出してから元の位置に戻し、
４０ｍｍの開口から空気を吹き込んで約１０分間強制空
冷した。次いでバーナを差し込んで再点火し、炉を回転
させながら１７５０℃に昇温し、新たに同量のスラグを
投入して１時間保持後にバーナを抜き取り、炉を転倒し
てスラグを排出して強制空冷する操作を合計４回繰り返
した。つまり溶融スラグによる各試験煉瓦の浸食時間は
合計４時間である。
【００３３】冷却後炉を解体して試験用煉瓦を取り出
し、長手方向に中央で切断してそれぞれの煉瓦について
最大浸食深さを測定した。耐食性指数Ｃi は、従来のマ
グネシアドロマイト煉瓦（試験例１）の最大浸食深さを
ｄ0 ｍｍとし、試験煉瓦の最大浸食深さをｄi ｍｍとす
るとき、Ｃi ＝１００×ｄ0 ／ｄi によって求めた。こ
の場合、耐食性は耐食性指数Ｃi の大きい方が優れてい
ることになる。
し、長手方向に中央で切断してそれぞれの煉瓦について
最大浸食深さを測定した。耐食性指数Ｃi は、従来のマ
グネシアドロマイト煉瓦（試験例１）の最大浸食深さを
ｄ0 ｍｍとし、試験煉瓦の最大浸食深さをｄi ｍｍとす
るとき、Ｃi ＝１００×ｄ0 ／ｄi によって求めた。こ
の場合、耐食性は耐食性指数Ｃi の大きい方が優れてい
ることになる。
【００３４】また、各試験後の煉瓦についてスラグの最
大浸透深さ（浸食面からの浸透深さ）を切断面で測定し
た。耐浸透性指数Ｉi は、従来のマグネシアドロマイト
煉瓦におけるスラグの最大浸透深さをｂ0 ｍｍとし、試
験煉瓦の最大浸透深さｂi ｍｍとするとき、Ｉi ＝１０
０×ｂ0 ／ｂi によって求めた。この場合、耐浸透性指
数Ｉi は大きい方がスラグが浸透しにくく、ピーリング
現象が起きにくいことになる。これらの試験結果につい
ても表１に併せて示した。
大浸透深さ（浸食面からの浸透深さ）を切断面で測定し
た。耐浸透性指数Ｉi は、従来のマグネシアドロマイト
煉瓦におけるスラグの最大浸透深さをｂ0 ｍｍとし、試
験煉瓦の最大浸透深さｂi ｍｍとするとき、Ｉi ＝１０
０×ｂ0 ／ｂi によって求めた。この場合、耐浸透性指
数Ｉi は大きい方がスラグが浸透しにくく、ピーリング
現象が起きにくいことになる。これらの試験結果につい
ても表１に併せて示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】試験例１は従来精錬炉で使用されているマ
グネシアドロマイト煉瓦である。この組成からＣａＯ含
有量を少なくした試験例２の煉瓦ではスラグに対する耐
食性が向上する一方で耐スラグ浸透性が顕著に劣化して
いる。試験例２に粒径が０．１ｍｍ以下の細かいＺｒＯ
2 粒子を添加したものが試験例３、４、５であり、Ｚｒ
Ｏ2 粒子を配合していないものと比べてスラグに対する
耐浸透性が顕著に向上していることが分かる。試験例４
と５ではスラグに対する耐浸透性指数の差が小さいこと
から、これ以上細かいＺｒＯ2 粒子の配合量を増やして
も、耐浸透性指数の改善効果の小さいことが分かる。
グネシアドロマイト煉瓦である。この組成からＣａＯ含
有量を少なくした試験例２の煉瓦ではスラグに対する耐
食性が向上する一方で耐スラグ浸透性が顕著に劣化して
いる。試験例２に粒径が０．１ｍｍ以下の細かいＺｒＯ
2 粒子を添加したものが試験例３、４、５であり、Ｚｒ
Ｏ2 粒子を配合していないものと比べてスラグに対する
耐浸透性が顕著に向上していることが分かる。試験例４
と５ではスラグに対する耐浸透性指数の差が小さいこと
から、これ以上細かいＺｒＯ2 粒子の配合量を増やして
も、耐浸透性指数の改善効果の小さいことが分かる。
【００３７】一方、試験例３、４、５から分かるよう
に、細かいＺｒＯ2 粒子の配合量を増すとスラグに対す
る耐食性が少々低下する傾向が見られるが、ＺｒＯ2 粒
子の配合量が１〜１０重量％の範囲にあれば、耐食性、
耐スラグ浸透性とも試験例１（従来品の組成）の煉瓦と
比べて顕著に優れた煉瓦が得られる。また、表１に示さ
れたデータから、細かいＺｒＯ2 粒子の配合は煉瓦の気
孔率を低下させ、熱間曲げ強度を向上せしめるのに有効
であることが分かる。
に、細かいＺｒＯ2 粒子の配合量を増すとスラグに対す
る耐食性が少々低下する傾向が見られるが、ＺｒＯ2 粒
子の配合量が１〜１０重量％の範囲にあれば、耐食性、
耐スラグ浸透性とも試験例１（従来品の組成）の煉瓦と
比べて顕著に優れた煉瓦が得られる。また、表１に示さ
れたデータから、細かいＺｒＯ2 粒子の配合は煉瓦の気
孔率を低下させ、熱間曲げ強度を向上せしめるのに有効
であることが分かる。
【００３８】本発明によるマグネシアドロマイト煉瓦の
切断面をＸ線マイクロアナライザーで調べたところ、細
かいＺｒＯ2 粒子は煉瓦の骨材間の結合部に存在してい
て、ＺｒＯ2 粒子は結合部の主な構成物として焼結性、
すなわち煉瓦の強度の発現に寄与していると推定され
る。煉瓦の高温強度が大きければ、溶鋼の流動によるエ
ロージョンに対しても良好な抵抗性を有することにな
る。
切断面をＸ線マイクロアナライザーで調べたところ、細
かいＺｒＯ2 粒子は煉瓦の骨材間の結合部に存在してい
て、ＺｒＯ2 粒子は結合部の主な構成物として焼結性、
すなわち煉瓦の強度の発現に寄与していると推定され
る。煉瓦の高温強度が大きければ、溶鋼の流動によるエ
ロージョンに対しても良好な抵抗性を有することにな
る。
【００３９】合成ドロマイトクリンカーを配合していな
い試験例６、７のマグネシア煉瓦では、細かいＺｒＯ2
粒子を配合すると対スラグ耐浸透性が向上する効果は認
められるが、耐スポール性が小さく、実炉での使用には
問題がある。
い試験例６、７のマグネシア煉瓦では、細かいＺｒＯ2
粒子を配合すると対スラグ耐浸透性が向上する効果は認
められるが、耐スポール性が小さく、実炉での使用には
問題がある。
【００４０】試験例８はＺｒＯ2 粗粒子を配合したマグ
ネシアドロマイト煉瓦であり、同じ化学組成の試験例４
の煉瓦と比べて気孔率が大きく、耐スポール性は優れて
いるが高温強度とスラグに対する耐食性が相対的に小さ
い。これは、ＺｒＯ2 粗粒子が煉瓦中にマイクロクラッ
クを生ぜしめていることによると考えられる。
ネシアドロマイト煉瓦であり、同じ化学組成の試験例４
の煉瓦と比べて気孔率が大きく、耐スポール性は優れて
いるが高温強度とスラグに対する耐食性が相対的に小さ
い。これは、ＺｒＯ2 粗粒子が煉瓦中にマイクロクラッ
クを生ぜしめていることによると考えられる。
【００４１】フィールド試験として、試験例４の調合の
煉瓦を真空脱ガス炉（ＶＯＤ炉）のスラグライン部に内
張りして高ニッケル合金鋼であるアンバー材の精錬に使
用したところ、耐スポール性については使用上問題がな
く、スラグに対する耐食性が良好で、従来のマグネシア
ドロマイト煉瓦と比べて耐用を約７０％延長できること
が分かった。
煉瓦を真空脱ガス炉（ＶＯＤ炉）のスラグライン部に内
張りして高ニッケル合金鋼であるアンバー材の精錬に使
用したところ、耐スポール性については使用上問題がな
く、スラグに対する耐食性が良好で、従来のマグネシア
ドロマイト煉瓦と比べて耐用を約７０％延長できること
が分かった。
【００４２】
【発明の効果】本発明のマグネシアドロマイト煉瓦で
は、従来のマグネシアドロマイト煉瓦と比べてＣａＯの
含有量を２〜１５重量％と少なくしているので、この分
耐食性が優れており、ＣａＯの含有量が少ないことによ
るスラグに対する耐浸透性の劣化の問題を細かいＺｒＯ
2 粒子を１〜１０重量％配合することにより焼結性を改
善して気孔率を小さくし解消している。
は、従来のマグネシアドロマイト煉瓦と比べてＣａＯの
含有量を２〜１５重量％と少なくしているので、この分
耐食性が優れており、ＣａＯの含有量が少ないことによ
るスラグに対する耐浸透性の劣化の問題を細かいＺｒＯ
2 粒子を１〜１０重量％配合することにより焼結性を改
善して気孔率を小さくし解消している。
【００４３】さらに、細かいＺｒＯ2 粒子が配合された
マグネシアドロマイト煉瓦は、圧縮強度と熱間曲げ強度
が大きく、流動する溶鋼などに対する耐エロージョン性
にも優れている。本発明のマグネシアドロマイト煉瓦
は、酸化クロムを含む煉瓦が使用できない鋼を精錬する
精錬炉に特に好適であり、従来のマグネシアドロマイト
煉瓦を使用した精錬炉と比べて顕著に良好な耐用が得ら
れる。
マグネシアドロマイト煉瓦は、圧縮強度と熱間曲げ強度
が大きく、流動する溶鋼などに対する耐エロージョン性
にも優れている。本発明のマグネシアドロマイト煉瓦
は、酸化クロムを含む煉瓦が使用できない鋼を精錬する
精錬炉に特に好適であり、従来のマグネシアドロマイト
煉瓦を使用した精錬炉と比べて顕著に良好な耐用が得ら
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 廣久 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 森 肇 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩一 兵庫県高砂市梅井５丁目６番１号 旭硝子 株式会社高砂工場内 (72)発明者 行縄 次夫 兵庫県高砂市梅井５丁目６番１号 旭硝子 株式会社高砂工場内
Claims (6)
- 【請求項１】７５〜９６重量％のＭｇＯと３〜１５重量
％のＣａＯと１〜１０重量％のＺｒＯ2 とから主として
構成され、ＺｒＯ2 が粒径０．１５ｍｍ以下の粒子とし
て含まれ、ＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下である
ことを特徴とするマグネシアドロマイト煉瓦。 - 【請求項２】請求項１において、５〜１０重量％のＣａ
Ｏと２〜８重量％のＺｒＯ2 とを含むマグネシアドロマ
イト煉瓦。 - 【請求項３】７５〜９６重量％のＭｇＯと３〜１５重量
％のＣａＯと１〜１０重量％のＺｒＯ2 とから主として
構成され、ＺｒＯ2 が粒径０．１５ｍｍ以下の粒子とし
て含まれ、ＳｉＯ2 の含有量が０．７重量％以下である
マグネシアドロマイト煉瓦が内張りされていることを特
徴とする精錬炉。 - 【請求項４】請求項３において、前記マグネシアドロマ
イト煉瓦がスラグライン付近に内張りされている精錬
炉。 - 【請求項５】請求項３または４において、精錬される鋼
がクロム成分を含まないステンレス鋼である精錬炉。 - 【請求項６】請求項５において、精錬される鋼が高ニッ
ケル合金鋼である精錬炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4293876A JPH06116015A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | マグネシアドロマイト煉瓦及び精錬炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4293876A JPH06116015A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | マグネシアドロマイト煉瓦及び精錬炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116015A true JPH06116015A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17800302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4293876A Pending JPH06116015A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | マグネシアドロマイト煉瓦及び精錬炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116015A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004082868A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-30 | Krosakiharima Corporation | 連続鋳造ノズル |
| JP2009263691A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｖｏｄ鍋の築炉方法 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP4293876A patent/JPH06116015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004082868A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-30 | Krosakiharima Corporation | 連続鋳造ノズル |
| JP2009263691A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｖｏｄ鍋の築炉方法 |
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